GB/T 39591-2020 机械产品几何检测质量信息模型通用数据字典

ICS49.040

v96GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39591-2020

机械产品几何检测质量信息模型

通用数据字典

Commondatadictionaryforgeometryinspectionqualityinformationmodelof

mechanicalproduct

2020-12-14发布2021-07-01实施

国家市场监督管理总局申＃

国家标准化管理委员会保叩

GB/T39591-2020

目次

前育…··皿

1范围………··………….1

2规范性引用文件……”…….1

3术语和定义”…………“………·……1

4缩略语……………“………·……1

5产品几何检测质量信息模型………”………·……1

5.1机械产品几何检测工作流程………”………·……1

5.2机械产品几何检测质量信息模型架构………”………·……2

6数据关系…”………”………·……4

7检测信息模型通用数据字典……··……”………·……5

7.1原始信息………·……”………·……5

7.2产品定义原始信息………………”…·…“…….15

7.3PMI原始信息…………”…”19

7.4中性PMI信息……………··…22

7.5计量单位信息……………”…·…“…….41

7.6几何信息……·……”……42

7.7辅助几何类…………53

7.8特征／特性类……………“………“…….57

7.9拓扑信息…………”………”63

7.10通用公式类…………·……”………”…·…75

7.11派生公式类……………“…＊＊＊'***'*…“…….85

7.12可视化类………”…………88

7.13可追溯性信息类……·………”…·……89

7.14统计类……”………”95

I

GB/T39591-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）归口。

本标准起草单位z中国航空综合技术研究所、沈阳飞机工业（集团〉有限公司、江西洪都航空工业集

团有限责任公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、北京控制工程研究所、成都飞机工业（集团〉有

限责任公司。

本标准主要起草人z玉康、杨敏洁、饶勇、黎晓东、张岩涛、周晓东、任秀君、欧阳平、吴灿辉、何志英、

王海丹、李学常、王宁、孙洁香。

m

GB/T39591-2020

机械产晶几伺检测质量信息模型

通用数据字典

1范围

本标准规定了数字化制造环境下机械产品几何检测质量信息模型、数据关系以及通用数据字典。

本标准适用于数字化制造环境下机械产品几何检测质量信息系统的开发、跨平台数据集成及数据

交换。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单〉适用于本文件。

GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T24734（所有部分）技术产品文件数字化产品定义数据通则

3术语和定义

GB/T24734界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

几何检测质量信息模型geometryinspectionqualityinformationmodel

描述产品数字化检测过程中检测模型、检测计划、检测资源、检测规则、检测结果和检测统计等的信

息集合。

3.2

特征f四ture

特性

描述和构成产品的尺寸、外形的要素。

4缩略语

GB/T24734界定的以及下列缩略语适用于本文件。

CAD：计算机辅助设计（Compute「AidedDesign)

id：识别号(Identification)

MBD，基于模型的定义（ModelBasedDefinition)

PMI，产品制造信息（ProductManufacturingInformation)

5产晶几何检测质量信息模型

5.1机械产晶儿伺检测工作流程

基于模型的检验工作流程如图1所示，主要包括产品模型定义、检验要求识别、检验过程定义、检验

GB/T39591-2020

过程执行、检测数据分析和报告、数据反馈等主要活动。检验主要活动的描述如下g

a)产品模型定义，依据客户的需求和产品设计文件定义产品模型，形成产品的MBD模型，主要

包括设计模型、PMI信息和属性信息，表示为检测模型g

b)检验要求识别，根据所定义的MBD模型结合相关质量要求和工艺要求，识别检测要素，并分

析检测特征，确定完成该产品检测的检测项目（如机加件、饭金件、整体壁板、蒙皮、复材件等典

型零件的结构要素〉和所需的检测资源（如三坐标测量机、激光跟踪仪、测量软件等），形成检测

项目清单和检测资源清单，将识别出的检测项目清单信息结合检测模型，形成检测计划模型的

检测内容部分g

c)检测过程定义，即形成完整检测计然模型的过程，在b）的基础上，依据确定的检测资源清单定

义检测资源模型，主要包括硬件和软件资源综合信息、空间测量设备、应用软件、工装、人工设

备等s依据客户要求、检测标准和规范、检测路径、检测手册、检测点设置规则等定义检测规则，

形成检测规则模型，主要包括检测点的数量及密度、特征取样方法、不同特征的算法p依据检测

资源模型和检测规则模型确定检测计划的检测方法，按照产品检测要求和检测资源的优化配

置原则将检测内容和检测方法相结合形成完整的检测计划模型s

d)检测过程执行，依据检测计划模型实施检测，获得原始测量结果、派生测量结呆和算法以及检

测活动的可追溯性信息，对这些信息进行处理，形成检测结果模型g

e)检测数据分析和报告，以检测结果模型为输入对检测数据进行分析、总结、报告，形成检测统计

模型$

£)数据反馈，依据检测统计模型的报告内容，形成对产品的更改计划和质量控制计划等反馈至产

品模型定义的相关部分，对产品进行优化改进。

要盘草草草要隶奴主器

2

昏睡巍巍鳞

丈4件~飞机申猿人

滚动叫叫咿滋滋事在毅寿’酶

C二3制附翩翩⑤转化

革辈辈署辈辈诗凝望重

圄1机械产晶几何检测工作流程模型

5.2机械产晶几何检测质量信息模型架构

机械产品几何检测质量信息模型（以下简称“检测信息模型勺是用来描述产品检测流程中各环节活

动（图1中的活动）的信息集合，按照检测流程活动可划分为检测MBD模型、检测计划模型、检测资源

模型、检测规则模型、检测结果模型、检测统计模型等，用于数字化制造环境中检测产品质量的相关问

2

GB/T39591-2020

题。检测信息模型的基本架构可分为应用层和数据库层，如图2所示。检测信息模型架构中的数据库

层为应用层中的检测信息模型提供了共性和基础性信息，应用层的信息模型通过对数据库层的信息建

立引用关系，构成可完整描述检测过程中的某一应用环节的信息集合。

磁用翩翩酣被幸福慧在曾被戴

朦朦椭翻盘

固2检测信息模型架构

检测信息模型架构各层描述如下2

a)数据库层为检测信息模型提供了核心的基础、共性数据集舍，为应用层的检测信息模型提供基

础和共性数据的共享，数据库层的数据具有互操作性、扩展性和可重复性，可实现检测数据在

不同软件之间传递和共享。数据库层中的数据主要包含以下14种类型2

1)原始信息，主要包括点、单位向量、转换矩阵等通用原始信息和基础属性及其派生属性等3

2)产品定义原始信息，主要包括产品定义涉及的应用程序、作者等基本信息p

3)PMI原始信息，主要包括比例类和实例类（含用户自定义）的PMI信息$

。中性PMI信息，主要包含替代特征算法类型、基准目标类型、线性运算类型、数据及数据

参考架构类型等F

5)计量单位信息，主要包括计量单位和单位转换；

6)几何信息，主要包括构成产品几何的曲线、圆、圆锥、折线、三角形、圆柱、平面、旋转面、球

面、平面、圆环面等几何元素及其元素集；

7)辅助几何信息，主要包括辅助点、线、面等辅助几何以及模型坐标系；

8)特征／特性信息，主要包括特征／特性定义、特征／特性名义值、特征／特性项目、特征／特性

组等$

9)拓扑信息，主要包括实体、边、面、环、点云、壳、顶点等拓扑实体及拓扑实体集；

10)通用公式信息，主要包括构建实体几何涉及的通用算术运算公式以及布尔运算公式；

11)派生公式信息，主要包括构建实体几何涉及的派生算术公式以及派生布尔公式s

12)可视化信息，主要包括注释用字体和PMI显示g

13)可追溯性信息，主要包括检测、预检测、产品信息、实际产品信息、制造过程等；

14)统计信息，主要包括特性统计评估、评判标准以及统计总结等。

b）应用层为六个应用领域的检测信息模型z

1)检验模型，采用中性的数据格式来描述检验的信息，涵盖零件的几何信息以及面向下游的

制造质量工艺信息，是描述被检测产品的主要检测特征和数据要求、检测计划、数据采集

3

GB/T39591-2020

与质量评估等的信息集合。可支持对企业兰维数字产品的符合性验证，包含几何信息以

及关联的PMI，其中PMI通常包括几何尺寸、公差信息、关键特性判定条件，材料、表面纹

理、粗糙度、颜色和硬度等相关信息。利于实现检测模型信息在不同软件平台之间的信息

传递。

2)检测计划模型，是描述被检产品的检测内容、检测方法及其逻辑关系的信息集合，主要以

检测模型为输入，确定被检产品的检测内容g同时，以检测资源模型和检测规则模型为输

入确定检测方法．

3)检测资源模型，是描述检测过程中使用的机械设备、固定装备、测量设备、传感器、工具等

信息的集合，其定义的主要信息要素包括共性信息和针对不同测量设备的信息描述。

4)检测规则模型，是描述检测过程中所采用的检测原则、检测依据等内容的信息集合，主要

围绕检测对象，描述检测设备的选取规则和检测特征的检测规则，主要包括测量点的数量

或者密度、测量点选取策略、特征算法等信息。

5)检测结呆模型，是描述检测计划执行后生成的检测信息、预处理信息以及原始数据等内容

的信息集合，主要包括检测依据的版本信息、产品追溯性信息、检测结果信息等．

的检测统计模型，是描述分析、处理检测结果，提供质量控制数据反馈等内容的信息集合，包

括统计质量控制计划、修正工作计划和详细的质量统计。

6数据关系

5.2中的数据库层共定义14种信息，其中原始信息、产品定义原始信息、PMI原始信息、中性PMI

信息、特征／特性信息、计量单位信息、可追溯性信息等共性信息为各类检测信息模型定义均需要引用的

信息，而辅助几何信息、几何信息、拓扑信息和可视化信息仅支持检测MBD模型定义，通用公式信息和

派生公式信息仅支持检测规则模型定义，统计信息仅支持检测统计模型定义。数据库层中各类数据与

应用层中各类信息模型的关系，如图3所示。

放F君E墨

固3数据库各类信息与应用领域模型的对应关系

4

GB/T39591-2020

7检测信息模型通用数据字典

7.1原始信息

7.1.1通用原始信息

7.1.1.1点（PointType)

点信息的要素描述见表1。

表1

母a拉到如始建

己主程I'!'A你F时时

数据结构

Poir在TYJ捣问

中文名称英文名称用途默认值固定值

类型注释

lmearumttoken

可选

单位

属性

decimal

小数点精确

位数placesl非负整型l可选l

5

GB/T39591-2020

表1（续〉

中文名称英文名称类型用途默认值固定值注释

significant

有效数字非负整型可选

figures

一个坐标值或一组坐标值有效性

的值。

报告型坐标值在报告中出现和

更.iE;

有效性validity枚举型可选

模糊型g任意指定坐标值，

无意义型z二维坐标的第三维坐标值g

派生型z通过其他值计算得到z

设置型设置典型的名义值

Xdecimal

X坐标小数点

可选

非负整型

精确位数places

X坐标有效Xsignificant

非负整型可选

属性数字figures

X坐标有效性Xvalidity枚举型可选

Y坐标小数点Ydecimal

非负整型可选

精确位数places

Y坐标有效Ysignificant

非负整型可选

数字figures

Y坐标有效性Yvalidity枚举型可选

Zdecimal

Z坐标小数点

非负整型可选

精确位数places

Z坐标有效Zsignificant

可选

非负整型

数字figures

Z坐标有效性Zvalidity枚举型可选

定义了点的XYZ坐标的长度单位和坐标值的精度

说明

7.1.1.2单位向量（UnitVectorType)

单位向量信息的耍素描述见表2o

6

GB/T39591-2020

表2

ElS咿A愉影剧院t

Untt\I海棋磁疗罗参eE而配

数据结构

中文名称英文名称类型用途默认值固定值｜注释

lin田runitI阳ken｜可选

单位

decimal

小数点精确

非负整型｜可选

位数placP<

significant

有效数字

非负整型｜可选

figures

有效性validity枚举型｜可选｜｜见7.1.1.1

Xdecimal

X坐标小数点

piaces｜非负整型｜可选

属性

精确位数

X坐标有效

x：~：~：.非负整型｜可选

数字

Xvalidity有效性｜可选

X坐标有效性

实例型

Ydecimal

Y坐标小数点

非负整型｜可选

精确位数places

Y坐标有效

y：：：：~：：·n•I非负整型I可选｜I

数字

7

GB/T39591-2020

表2（续〉

中文名称英文名称类型用途默认值固定值注释

Y坐标有效性Yvalidity枚举型可选

Zdecimal

Z坐标小数点

非负整型可选

属性精确位数places

Z坐标有效Zstgmftcant

可选

非负整型

数字figure•

Z坐标有效性Zvalidity枚举型可选

说明定义了单位向量各部分的精度．不使用长度单位属性中采用的单位，因为单位向量不具有长度单位

7.1.1.3转换矩阵（TransformMatrixType〕

转换矩阵信息的要素描述见表30

表3

；在树机梅$附瞅瞅榈树殊感圳；

听C3J{:j肘（

恤」

数据结构

8

GB/T39591-2020

表3（续〕

子元素

原点、旋转

中文名称英文名称

类型用途默认值固定值注释

lmearumttoken

单位可选

decimal

小数点精确

非负整型可选

位数place'

有效数字significantfigure>1位负整型可选

有效性validity枚举型可选见7.1.1.1

Xdecimal

X坐标小数点

可选

非负整型

精确位数places

X坐标有效Xsignificant

非负整型可选

数字figures

X坐标有效性Xvalidity枚举型可选

属性

Ydecimal

Y坐标4数点

非负整型可选

精确位数places

Y坐标有效Ysignificant

可选

非负整型

数字figures

有效性

Y坐标有效性Yvalidity可选

实例型

Zdecimal

Z坐标小数点

非负整型可选

精确位数places

Zs1gmfic田it

Z坐标有效

非负整型可选

数字figure<

Z坐标有效性Zvalidity枚举型可选

定义了三维坐标的转换，包括坐标旋转和平移，不包括比例变化．旋转的向量应为单位向量。

对于任一点，约定如下z

a)坐标系转化前的坐标值为x.y、.，

b)坐标系转化后的坐标值为X、Y、Z;

c)X向的分量为Xi、Xj、Xk;

d)Y向的分量为Yi、Yj、Yk;

说明

的Z向的分量为Zi、Zj,Zk;

f)笛卡尔坐标系的原点坐标为Ox,Oy,Oz.

则可得到如下的转换公式z

X~(Xilx+(Yi)y+(Zi)z十Ox

Y~（Xj)x十（Yj)y十（Zj)z+Oy

z~(Xk)x+(Yk)y+(Zk)z+Oz

9

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7.1.2基础属性及其派生属性

7.1.2.1布尔（AttributeBool)

布尔信息的要素描述见表40

表4

iI广A~一lbut一e罄。一olTy吁f:

i臼脚百晦暴I

数据结构

i一倡导虱i

IC:弱；

中文名称英文名称

类型用途默认值固定值注释

名称属性是实体的名称。这个名称

name

属性名称字符串

必选

是实体内部唯一的识别名

value值属性确定了该实体属性的布尔值

值布尔型

必选

说明布尔型的实体属性

7.1.2.2字符串（AttibuteStr)

字符串信息的要素描述见表50

表5

11辛辛撒刷刷

数据结构

Af制给U梅Sir•-片理JII

l哩！

中文名称英文名称默认值固定值

类型用途注释

名称属性是实体的名称，这个名称

name

名称字符串必选

属性|是实体内部唯一的识别名

值属性确寇了该实体属性的字符

value

字符串

值必选

串值

说明｜字符串型的实体属性

10

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7.1.2.3检测质量模型属性识别号（AttributeQPld)

识别号信息的要素描述见表6.

表6

（刷刷leQPldType

数据结构

A桂rib槌幢QF事Id

注释

中文名称｜英文名称｜类型｜用途｜默认值｜固定值

属性

名称属性是实体的名称。这个名称

name

字符串｜必选

名称

是实体内部唯一的识别名

说明l检测质量模型识别号的实体属性

7.1.2.4单列的双精度数（AttribnteDl)

单列的双精度数信息的要素描述见表7,

表7

数据结构

At金ribu酷程专

中文名称英文名称默认值固定值

类型用途注释

名称属性是实体的名称。这个名称

name

名称字符串必选

属性|是实体内部唯一的识别名

单列的

value值属性确定了该实体属性的双精

值必选

双精度型度值

说明｜双精度型的实体属性

7.1.2.5双列的双精度数（AttribnteD2)

双列的双精度数信息的要素描述见表8.

11

GB/T39591-2020

表8

广5A白哲岳白阳叩蜘－；，；τ叫知爸W爸伤！1

；出聪陆ut腿

数据结构

i…2日::J

日忌

L一一一一』一一一

中文名称英文名称类型用途默认值固定值注释

名称属性是实体的名称，这个名称

name

名称字符串必选

是实体内部唯一的识别名

属性

两列的值属性确定了该实体属性的成对的

value

值

必选

双精度值

双精度型

含有两列的双精度型实体属性

说明

7.1.2.6三列的双精度数（AttributeD3)

兰列的双精度数信息的要素描述见表90

表9

「；肌4函肉品「|

数据结构

；一射出忌；

,a:

1……一……叫…切切叫

中文名称英文名称类型用途默认值固定值注释

名称属性是实体的名称囚这个名称

name

名称字符串

必选

是实体内部唯一的识别名

属性

三列的值属性确定了该实体属性的三列的

value

值必选

双精度型双精度值

说明含有三列的双精度型实体属性

7.1.2.7单列的整数（Attibutell)

单列的整数信息的要素描述见表lOo

12

GB/T39591-2020

表10

说明l吉有单列的整型实体属性

7.1.2.8双列的整披（Attibute12)

双列的整数信息的要素描述见表IL

表11

in豆＂＂二b.；：一盔甲一吁二阿届叮;

；臼霸世F阳蜘

数据结构

i楠，每州时

日:J

己政

中文名称英文名称类型用途默认值固定值注释

名称属性是实体的名称。这个名称

name

名称字符串必选

是实体内部唯一的识别名

属性

value双列的值属性确定了该实体属性的三列的

值必选

双精度值

整型

吉有双列的整型实体属性

说明

7.1.2.9三列的整数（Attributel3〕

三列的整数信息的要素描述见表12。

13

GB/T39591-2020

表12

：~－！

数据结构

踹韬如鞠13

中文名称｜英文名称类型用途默认值固定值注释